TLR4/NF-κB信号通路在鼻炎灵治疗过敏性鼻炎中的作用分析
2022-02-13姚玉廷
魏 然,姚玉廷
过敏性鼻炎(AR)是一类以喷嚏、鼻痒和流清涕等为主要临床特征的Ⅰ型变态反应性疾病,是耳鼻咽喉科的多发病之一,患病率为4%~38%,城市患病人数多于农村[1],易复发。AR发病机制为辅助性T细胞Th1/Th2比例及功能失调,干扰素-γ(IFN-γ)和白细胞介素-4(IL-4)分别是Th1和Th2细胞的主要执行因子[2]。Toll样受体4(TLR4)在机体免疫应答中负责识别清除体内的变应原[3],促使树突状细胞成熟及CD4+ T细胞分化。TLR4激活后,在细胞质内形成复合体,经核转录因子-κB(NF-κB)活化转移至细胞核,介导炎症和Th1/Th2分化调节[4]。鼻炎灵以苍耳子、辛夷、白芷、黄芩等为基本组方,我们在此基础上进行优化改良,增强其解毒消肿、化痰通窍之功。本文探讨TLR4/NF-κB通路在鼻炎灵治疗AR中的可能作用机制,以期为AR的治疗及机制研究提供理论依据。
1 对象与方法
1.1研究对象 选取2019年2月—2020年2月我院确诊的35例AR作为观察组,纳入标准:符合AR诊断标准,临床资料完整;入院前未行脱敏或相关药物治疗;未合并其他系统疾病;3个月内未服用过抗生素。另选取同期入院体检的35例健康者作为对照组。2组基本临床资料比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。
1.2疗效评估 观察组入院后采用以鼻炎灵片为主的综合治疗,在鼻炎灵片(昆明中药厂有限公司,国药准字Z53020774)基础上改良制成片剂,每次2~4片,每日3次;对照组服用同剂量安慰剂。对比观察组治疗前后临床特征变化。
1.3免疫组织化学染色 患者治疗前及治疗后在鼻内镜下刮取鼻腔鼻丘区域黏膜组织,石蜡包埋、切片。切片抗原修复后滴加50 μl血清,室温孵育10 min,滴加50 μl的IFN-γ、IL-4和免疫球蛋白E(IgE)一抗,浓度为10 μg/μl,4 ℃过夜后滴加50 μl二抗,室温孵育10 min。DAB显色液显色,显微镜下观察到棕色染色为阳性。苏木素复染,0.1%盐酸分化,PBS液返蓝后,干燥封片。
1.4血清相关因子检测 取观察组治疗前后及对照组体检时血清样本检测IFN-γ、IL-4和IgE表达水平。
1.5qRT-PCR检测TLR4/NF-κB mRNA表达 采用Primer Premier 5.0软件设计引物。收集患者鼻腔鼻丘区域黏膜组织,Trizol提取总RNA,RNA纯度以1.8~2.0为宜。逆转录合成cDNA,PCR条件:94 ℃预变性3 min,94 ℃变性45 s,51 ℃退火45 s,72 ℃延长45 s,扩增65个循环。
1.6Western blot法检测TLR4/NF-κB蛋白表达 裂解患者鼻腔鼻丘区域黏膜组织,低温12 000 r/min条件下离心5 min。取上清液以BCA法测定蛋白浓度,取等量蛋白与5×上样缓冲液混合煮沸5 min后行十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳,电转移至聚偏二氟乙烯膜,5%脱脂奶粉室温封闭1 h,PBST洗膜后加入TLR4一抗(1︰500)4 ℃孵育过夜,加入辣根过氧化物酶,室温避光作用1 h后X线胶片显影。采用Bio-Rad Quantity 4.5.2软件测定区带感光密度。
2 结果
2.1观察组临床特征比较 观察组患者治疗后主要临床症状明显改善,外周血嗜酸粒细胞绝对值及百分比下降(P<0.01)。见表1。
表1 过敏性鼻炎患者治疗前后临床特征比较
2.2免疫组织化学染色结果 观察组患者治疗前鼻腔黏膜组织标本均可见较多的IL-4和IgE阳性染色细胞,呈丛集性分布,多集中在上皮下,也可在间质中散在分布。治疗后IL-4和IgE阳性细胞数较治疗前明显减少,而IFN-γ阳性细胞数增多。见图1。
图1 IFN-γ、IL-4和IgE在过敏性鼻炎患者治疗前后鼻黏膜组织中的表达(SP×400)
2.3ELISA法检测IFN-γ、IL-4和IgE表达 观察组患者治疗前IFN-γ表达水平低于对照组,IL-4和IgE水平高于对照组(P<0.05);观察组患者治疗后IFN-γ表达水平较治疗前显著升高,IL-4和IgE表达水平较治疗前降低(P<0.05)。见表2。
表2 过敏性鼻炎患者和体检健康者IFN-γ、IL-4和IgE表达水平比较
2.4TLR4/NF-κB mRNA表达 观察组治疗后TLR4和NF-κB mRNA表达显著降低(P<0.01)。见图2。
图2 AR患者和体检健康者TLR4/NF-κB mRNA表达
2.5TLR4/NF-κB蛋白表达 观察组治疗后TLR4和NF-κB蛋白表达显著降低(P<0.01)。见图3。
图3 过敏性鼻炎患者和体检健康者TLR4/NF-κB蛋白表达
3 讨论
研究认为AR主要由炎性介质引发,在多种免疫细胞及细胞因子的参与下发病,属于IgE介导的Ⅰ型变态反应[5]。目前AR常采用糖皮质激素类药物治疗,但效果不佳,易反复发作[6]。凭借中医药治疗AR的显著效果,越来越多的中药制剂开始应用于临床。本研究发现治疗后患者主要临床症状明显改善,外周血嗜酸粒细胞绝对值及百分比下降,提示经鼻炎灵治疗后患者取得显著疗效;治疗前患者鼻腔黏膜组织标本可见较多的IL-4和IgE阳性细胞,呈丛集性分布,治疗后IL-4和IgE阳性细胞数较治疗前明显减少,IFN-γ阳性细胞数较治疗前增多;观察组治疗后IFN-γ表达水平较治疗前显著升高,IL-4和IgE表达水平较治疗前降低。
Th1/Th2细胞比例和功能失衡是AR发病的关键因素。Th2细胞主要分泌IL-4等细胞因子,与迟发性免疫反应相关[7]。人体接触过敏源后,Th2细胞呈过度免疫状态[8]。Th2细胞分泌的炎性因子可调节机体变态反应,并与局部IgE形成相关[9]。IFN-γ是由Th1细胞产生的重要抗炎因子,通过激活巨噬细胞,吞噬病原体发挥抗炎作用[10]。本研究通过检测患者IFN-γ和IL-4水平变化来间接反映Th1/Th2细胞功能,结果可知患者经治疗后Th1/Th2细胞比例逐渐恢复平衡。研究发现,AR患者IFN-γ水平下降,诱导IgE合成,促使嗜酸粒细胞水平升高,通过平衡Th1/Th2细胞比例达到治疗效果[11]。本研究结果显示,经鼻炎灵治疗后患者TLR4和NF-κB mRNA及蛋白表达水平显著降低。提示鼻炎灵可能通过抑制TLR4/NF-κB信号通路,减少Th1/Th2平衡偏移,进而改变炎性因子及免疫球蛋白的表达,改善AR患者临床症状。TLR4为TLRs家族成员,在机体天然免疫中发挥重要作用[12]。有研究显示,刺激TLR可活化多个炎症相关信号通路,其中以NF-κB信号通路研究最为广泛[13]。TLR4/NF-κB信号通路可能通过调节Th1细胞因子的表达,从而参与机体炎症反应和免疫应答过程[14-15]。
总之,TLR4/NF-κB信号通路参与了AR患者免疫炎症反应过程,患者经鼻炎灵治疗后可以有效抑制TLR4/NF-κB信号通路活性,平衡Th1/Th2细胞比例,增强患者治疗效果。